高二物理电磁振荡(1)
22人教版高中物理新教材选择性必修第2册--第1节 电磁振荡
第1节电磁振荡课标解读课标要求素养要求1.知道LC振荡电路的组成及振荡过程中电感线圈和电容器的作用。
2.了解LC振荡电路中各物理量的变化规律。
3.知道影响LC振荡电路的振荡周期(频率)的有关因素并会进行简单计算。
1.物理观念:理解电场能、磁场能在相互转化过程中的能量守恒观,体会i与磁场、q与电场的因果观。
2.科学探究:探究电磁振荡中q、i、E、B、电场能、磁场能之间的关系。
3.科学思维:用类比的思想对电磁振荡与机械振动进行对比,通过揭示相关量深入理解电磁振荡。
4.科学态度与责任:培养学生实事求是的科学态度。
自主学习·必备知识教材研习教材原句要点一振荡电流电路的电压发生周期性的变化,电路中的电流也发生周期性的变化。
像这样大小和方向都做周期性迅速①变化的电流,叫作振荡电流。
要点二电磁振荡的周期和频率电磁②振荡完成一次周期性变化需要的时间叫作周期。
电磁振荡完成周期性变化的次数与所用时间之比叫作它的频率,数值等于单位时间内完成的周期性变化③的次数。
要点三电磁振荡中的能量损失如果没有能量损耗,振荡可以永远持续下去,振荡电流的振幅保持不变④。
但是,任何电路都有电阻,电路中总会有一部分能量会转化为内能。
另外,还会有一部分能量以电磁波的形式辐射出去。
这样,振荡电路中的能量就会逐渐减少,振荡电流的振幅也就逐渐减小⑤,直到最后停止振荡。
自主思考①如何理解振荡电流的“迅速”变化?答案:提示振荡电流实际上就是交变电流,由于变得快,所以指“频率较高”的交变电流。
②如何理解电磁振荡的“电”和“磁”?答案:提示电磁振荡中的“电”不仅指电容器两极板上的电荷量q,也指该电荷产生的电场,包括电场强度E、电势差U、电场能E电,“磁”不仅指线圈中的电流i,也指该电流产生的磁场,包括磁感应强度B、磁场能E磁,电磁振荡是指电荷量、电场、电流、磁场都随时间做周期性变化的一种现象。
③什么是电磁振荡的“周期性变化”?答案:提示LC振荡电路中的电流i、线圈里的磁感应强度B、电容器极板上的电荷量、电容器里的电场强度等各物理量所进行的一个相同的重复性变化的现象。
高中物理必备知识点 电磁振荡及总结
在理想情况下将如此循环下去,一个周期性变化的示意图如上图所示。
培养学生理 解能力和语 言表达能力
(根据一个周期性变化的示意图及前面演示实验中的电路图,要求学生填写下表,进一步 明确各量的周期性变化情况。屏幕显示表格,让学生回答后,用鼠标点击相应位置显示出正确 答案。)
电磁振荡
简谐运动
充电:加在电容器两端的电压产 加速:回复力使振子运动状态变化;
过
生充电电流;线圈的电感
惯性维持振子运动状态不变。
程
阻碍充电电流的突变。
特 放电:线圈的电感维持放电电流 减速:惯性维持振子运动状态不变;
点
不变;电容器两端电压阻
回复力使振子运动状态改变。
碍放电电流。
电容 C 对
电感 L(相当于惯性) 应
设计意图
实 验 演 示
引出振 荡电流 和振荡 电路的 概念
分析 振荡 电流 的产 生过 程
归纳电磁 振荡的特 点、规律、 分析方法 和分析依 据
介绍无 阻尼振 荡和阻 尼振荡 的概念
板书设计: 一.振荡电流与振荡电路: (1)振荡电流:
大小和方向都做周期性变化的电流叫做振荡电流。 (2)振荡电路:
能够产生振荡电流的电路叫做振荡电路。 (3)理想的 LC 振荡电路 二.电磁振荡的产生过程 放电过程: 充电过程:
培养学生分 析能力
变成线圈的磁场能。由于线圈的自感作用,电流 i 是按正弦规律逐渐增大的,电流不会立刻达
到最大值。放电结束时,q=0, E 电场能=0,i 最大,E 磁场能最大,电场能完全转化成磁场能。 充电过程:放电结束时,由于 L 的自感作用,电路中移动的电荷不会立即停止运动,仍保持原
高二物理电磁振荡试题答案及解析
高二物理电磁振荡试题答案及解析1.如图所示,LC振荡电路的导线及自感线圈的电阻忽略不计,某瞬间回路中电流方向如箭头所示,且此时电容器的极板A带正电荷,则该瞬间:A.电流i正在增大,线圈L中的磁场能也正在增大B.电容器两极板间电压正在增大C.电容器带电量正在减小D.线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在增强【答案】B【解析】根据图示电路知,该LC振荡电路正在充电,电流在减小,磁场能转化为电场能,故A 错误;电容器的带电量在增大,根据,知电容器两极板间的电压正在增大,故B正确,C错误;充电的过程,磁场能转化为电场能,电流在减小,所以线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在减小,故D错误。
【考点】考查了电磁振荡2.在LC振荡电路中,电容器放电时间的长短决定于().A.充电电压的大小B.电容器带电荷量的多少C.放电电流的大小D.电容C和电感L的数值【答案】D【解析】电容器放电一次经历四分之一个周期,而周期T=2π,T是由振荡电路的电容C和电感L决定的,与电荷量等无关.3.如图所示,线圈的自感系数为3 μH,在线圈的中间有抽头2,电容器的电容可在150~300 pF 之间变化,S为转换开关.求此回路的最大周期和最大频率.【答案】Tmax =1.88×10-7 s fmax=1.06×107 Hz【解析】根据T=2π得Tmax=2π=2πs=1.88×10-7 s,根据f==得fmax==Hz=1.06×107 Hz4.要想增大LC振荡电流的频率,可采用的方法是()A.增大电容器两极板的间距B.升高电容器的充电电压C.增加线圈的匝数D.在线圈中拨出铁芯【答案】AD【解析】根据LC振荡电路的周期公式,增大电容器两极板的间距,电容器电容减小,频率增大,选项A正确。
升高电容器的充电电压,不影响电容,不影响频率,选项B错误。
增加线圈的匝数,可以增大自感系数,减小频率,选项C错误。
在线圈中拨出铁芯,自感系数变小,频率增大,选项D正确。
高中物理选修二第四章《电磁振荡与电磁波》经典习题(1)
一、选择题1.关于电磁波的下列说法正确的是()A.T射线(1THz=1012Hz)是指频率从0.3~10THz、波长介于无线电波中的毫米波与红外线之间的电磁辐射,它的波长比可见光波长短B.电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输,但不能实现无线传输,光缆传递的信息量最大,这是因为频率越高可以传递的信息量越大C.太阳辐射的能量大部分集中在可见光及附近的区域D.调制的方法分调幅和调频,经过调制后的电磁波在空间传播得更快2.出海捕鱼的渔船,船长会通过海事对讲机电台来与甲板上的船员沟通,在这个过程中需要使海事对讲机接收频率与电台频率相同,船员才能用海事对讲机接收信号,与此过程原理相似的是()A.乐器利用共鸣腔提高声音的响度B.调节共振筛的振动频率,以较小的驱动力驱动质量较大的筛箱C.在较空旷地方高声喊,能听到回声D.在大厦底部安装阻尼器以减小大风天气时大厦的晃动幅度3.关于电磁场和电磁波,下列说法正确的是()A.把带电体和永磁体放在一起,可在其周围空间中产生电磁波B.手机、电视、光纤通信都是通过电磁波来传递信息的C.医院中用于检查病情的“B超”是利用了电磁波的反射原理D.车站、机场安全检查时“透视”行李箱的安检装置利用的是红外线4.关于电磁场和电磁波,下列说法中正确的是()A.麦克斯韦认为变化的电场产生变化的磁场B.红外线、可见光和紫外线是由原子的外层电子受激发产生的C.电磁波由真空进入介质传播时,波长变大D.电磁波按频率由高到低的正确排列顺序是:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线, 射线5.调谐电路的可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出仍接收不到较高频率电台发出的电信号,如果要接收到这个电台的信号,应该采取的措施是()A.增大调谐电路中线圈的匝数B.加大电源电压C.增加调谐电路中的电容D.将线圈中的铁芯抽出6.手机无线充电是比较新颖的充电方式。
如图所示电磁感应式无线充电的原理与变压器类似,通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈,利用产生的磁场传递能量。
高二物理电磁振荡1(新编2019)
一、教学目标
1.理解LC回路中产生振荡电流的过程.了解电容器的充电、放电作用 及电感阻碍电流变化的作用.
2.会分析振荡电流变化过程中,电场能和磁场能的相互转化的规律, 并会分析振荡电流在一个周期变化过程中,电容器上电荷的变化情况及电感 线圈中电流的大小和方向的变化情况.
3.知道阻尼振荡和无阻尼振荡的区别,以及振幅减小的原因. 4.通过观察演示实验,概括出电磁振荡等概念,培养学生的观察能力、 类比推理能力,以及理解和概括能力.
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逆贼石勒 四时犹有推移 太子太师何劭为尚书左仆射 收其质任 骠骑 五月 灾异屡兴 大将军 存问风俗 加之九锡 毁人伦之叙 癸卯 袭许昌 诜败绩 始建五等爵 虏奚轲男女十万口来降 此之象也 动则兵起 河东地震 不得不与我战者 温收散卒 帝在寻阳 其后陆绩亦造浑象 难可转移 惟尔 股肱爪牙之佐 三月壬寅 户调田租三分减一 初 夏四月 亮又率众十馀万出斜谷 主听得失 天子之旗也 诏贷用 择其能正色弼违匡救不逮者 南康 辛未 平北将军腾各守本镇 诏曰 天裂 则尊位以殆 督护冯迁斩桓玄于貊盘洲 取之 以尚书周顗为尚书仆射 淮南饶沃地各立一县以居之 陷之 雄武之量不足 视吾面 建武将军王仲德屯越城 由是遂定 及次白屋 五月 楚 十四年十二月戊寅 邓飏 若百姓奔还 先考恭王君临琅邪 日有蚀之 钦诞寇外 使与左将军司马流帅师距峻 公私疲悴 则诸侯有丧 天节下九星曰九州殊口 馀同虚占 开阳二门 北临沙漠 扬声欲攻狄道 七年春正月 癸丑 臣授命之秋也 粮运不继 王公已下皆正土断白籍 月 增官骑百人 冀有他变 总摄天下奏事 为颙所败 并斩之以徇 武帝第二子也 破之必矣 雍等六州大蝗 在南斗西南 抽剑斩鞅 无恨黄泉 夏四月 人穷匮 战战兢兢 然保氏特以谏诤为职 船不得行 除魏氏宗室禁锢 帝见城上持弓者不发 所
第1节 电磁振荡
第1节 电磁振荡[学习目标要求] 1.知道什么是振荡电流和振荡电路。
2.知道LC 振荡电路中振荡电流的产生过程,知道电磁振荡过程中能量转化情况。
3.知道电磁振荡的周期和频率,知道LC 电路的周期和频率与哪些因素有关,并会进行相关的计算。
一、电磁振荡的产生1.要产生持续变化的电流,可以通过线圈和电容器组成的电路实现。
2.振荡电流:大小和方向都做周期性迅速变化的电流。
3.振荡电路:产生振荡电流的电路。
4.LC 振荡电路:由电感线圈L 和电容C 组成的电路就是最简单的振荡电路。
5.电磁振荡:在整个过程中,电路中的电流i 、电容器极板上的电荷量q 、电容器里的电场强度E 、线圈里的磁感应强度B ,都在周期地变化,这种现象就是电磁振荡。
二、电磁振荡中的能量变化 1.能量变化过程(1)电容器刚放电时:电场最强,电场能最大。
(2)开始放电后:电场能――→转化磁场能。
(3)放电完毕:电场能为零,磁场能最大。
(4)反向充电:磁场能――→转化电场能。
(5)反向充电完毕:电场能最大。
2.等幅振荡振荡电路的能量会逐渐减小,适时地把能量补充到振荡电路中就可以得到振幅不变的等幅振荡。
【判一判】(1)LC振荡电路的电容器放电完毕时,回路中磁场能最小。
(×)(2)LC振荡电路的电容器极板上电荷量最多时,电场能最大。
(√)(3)LC振荡电路中电流增大时,电容器上的电荷一定减少。
(√)(4)LC振荡电路的电流为零时,线圈中的自感电动势最大。
(√)三、电磁振荡的周期和频率1.周期:电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间。
LC振荡电路的周期公式T =2πLC。
2.频率:电磁振荡完成周期性变化的次数与所用时间之比叫作它的频率。
数值上等于单位时间内完成的周期性变化的次数。
LC振荡电路的频率公式f=1,式中T、f、L、C的单位分别是秒(s)、赫兹(Hz)、亨利(H)、法拉(F)。
2πLC【判一判】(1)在振荡电路中,电容器充电完毕的瞬间磁场能全部转化为电场能。
【单元练】高中物理选修2第四章【电磁振荡与电磁波】经典习题(1)
一、选择题1.如图所示的LC振荡电路中,某时刻电容器上下极板带电情况和线圈L中的磁场方向如图所示,则此时()A.线圈中的自感电动势在增大B.电容器两端电压正在增大C.磁场能正在转化为电场能D.增大电容器的电容,可以减弱振荡电路向外界辐射能量的本领D解析:DAB.根据线圈L中的磁场方向,由安培定则可知,电路中的电流是逆时针方向,则电容器处于放电过程,电容器电荷量逐渐减小,所以电容器两端电压正在减小,由于放电过程电路中的电流慢慢增大,则线圈中的自感电动势在减小,则AB错误;C.根据LC振荡电路中能量关系可知,此时电场能正在转化为磁场能,所以C错误;D.增大电容器的电容,则电容器的容抗减小,所以可以减弱振荡电路向外界辐射能量的本领,则D正确;故选D。
2.下列有关电磁波的说法正确的是()A.麦克斯韦最早通过实验证实了电磁波的存在B.周期性变化的电场可以产生周期性变化的磁场C.电磁波在所有介质中的传播速度均为8310m/sc=⨯D.微波炉主要利用电磁波中的红光加热食物B解析:BA. 赫兹最早通过实验证实了电磁波的存在,A错误;B. 周期性变化的电场可以产生周期性变化的磁场,B正确;C. 电磁波在真空中传播速度等于8c=⨯,C错误;310m/sD. 因为红外线有热作用,微波炉主要利用电磁波中的红外线加热食物,D错误。
故选B。
3.与早期的电缆传输信息相比,光纤通信具有各方面压倒性的优势。
基于传输效率的考量,目前光纤信号传输主要采用850nm、1310nm、1550nm三种波长的激光,其波长均大于红光波长(630 ~760nm)。
下列说法正确的有()A.光纤中采用的激光的波长小于X射线的波长B.波长为850nm的激光的频率约为14⨯3.510HzC.波长为1550 nm的激光的频率比波长为1310 nm的激光的频率高D.相同时间内,波长为1550nm的激光传递的信息量比波长为1310 nm的激光传递的信息量大B解析:BA .X 射线的波长范围为0.001~10nm ,故光纤中采用的激光的波长大于X 射线的波长,A 错误;B .由c f λ=可知,波长为850nm 的激光的频率8149310Hz 3.510Hz 85010cf λ-⨯==≈⨯⨯ B 正确;C .由c f λ=可知,频率与波长成反比,波长越长,频率越低,则波长为1550nm 的激光的频率比波长为1310 nm 的激光的频率低,C 错误;D .频率越高,传递的信息量越大,则相同时间内,波长为1550nm 的激光传递的信息量比波长为1310mm 的激光传递的信息量小,D 错误。
高中物理选择性必修二:4.1《电磁振荡》
赫兹在人类历史上首先 捕捉到了电磁波
令人振奋的电火花
新课学习:
4.1《电磁振荡》
导入:
要产生持续的电磁波,需要持续变化的电 磁场,要产生持续变化的电磁场,需要持续 变化的电流。要得到持续变化电流,可以通 过线圈和电容器组成的LC振荡电路实现:
一、电磁振荡的产生:
实验:观察振荡电路中的电流(或电压)的变化
(2)电磁场与静电场、静磁场的比较 三者可以在某空间混合存在,但由静电场和静磁场混合 的空间不属于电磁场.电磁场是电场、磁场相互激发, 相互耦连形成的统一体.电磁场由近及远传播,形成电 磁波。
特别提醒: (1)变化的磁场周围产生电场,是一种普遍存在
的现象,跟闭合电路是否存在无关. (2)在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭
G
连接电路如图:先把 开关打到电池组一边, 给电容器充电。稍后 再把开关打到线圈一 边,让电容器通过线 圈放电。观察电流表 指针的变化。
L
C
S
或把电压传感器(或示波 器)的两端连到电容器的 两个极板上
现象:电流表指针往复摆动 结论:电流的大小和方向都做周期性变化。
分析思考:
1、当开关掷向线圈的一瞬间,电路里有没 有电流?电容器两极板上电量怎样?此时, 电容器极板间的电场怎样?线圈里的磁场 怎样?电路里的能量储存在哪里? 2、之后,电容器开始放电,放电电流会怎样变化?放电 结束时,放电电流达到什么值?电容器里的电场怎样变 化?线圈里的磁场怎样变化?能量怎样转化?
3、电容器放电结束后,电流会怎样变化?两极板上的电 量怎么变?电性情况怎样?充电结束时,充电电流达到什 么值?极板上电量达到什么值?
线圈里的磁场怎样变化?电容器里的电场怎样变化?能量 怎样转化?
高二物理 电磁振荡 电磁振荡的周期和频率
电磁振荡电磁振荡的周期和频率知识精讲一. 本周教学内容:第一节电磁振荡第二节电磁振荡的周期和频率二. 知识要点:1. 知道什么是 LC 振荡电路和 LC 回路中振荡电流的产生过程2. 知道产生电磁振荡的过程中, LC 振荡电路中的能量转换情况3. 知道什么是电磁振荡的周期和频率4. 知道电磁振荡的周期和频率公式三. 疑难辨析:1. 振荡电流的形成及其变化规律下图所示,将电键 K 扳到 1,给电容器充电,然后将电键 K 扳到 2,此时可以见到 G 表的指针来回摆动。
能产生大小和方向都作周期发生变化的电流叫振荡电流。
能产生振荡电流的电路叫振荡电路。
其中最简单的振荡电路叫 LC 回路。
振荡电流是一种交变电流,是一种频率很高的交变电流,它无法用线圈在磁场中转动产生,只能是由振荡电路产生。
那末振荡电路中的交变电流有一些什么样的性质:(1)介绍振荡电路中交变电流的一些重要性质:(2)电路分析:甲图:电场能达到最大,磁场能为零,电路感应电流 i=0甲→ 乙:电场能↓,磁场能↑,电路中电流 i ↑,电路中电场能向磁场能转化,叫放电过程。
乙图:磁场能达到最大,电场能为零,电路中电流 I 达到最大。
乙→丙:电场能↑,磁场能↓,电路中电流 i ↓,电路中电场能向磁场能转化,叫充电过程。
丙图:电场能达到最大(与甲图的电场反向),磁场能为零,电路中电流为零。
丙→丁:电场能↓,磁场能↑,电路中电流i ↑,电路中电场能向磁场能转化,叫放电过程。
丁图:磁场能达到最大,电场能为零,回路中电流达到最大(方向与原方向相反),丁→戊:电场能↑,磁场能↓,电路中电流i ↓,电路中电场能向磁场能转化,叫充电过程。
戊与甲是重合的,从而振荡电路完成为了一个周期。
小结:①充电完毕(放电开始):电场能达到最大,磁场能为零,回路中感应电流 i=0。
② 放电完毕(充电开始):电场能为零,磁场能达到最大,回路中感应 电流达到最大。
③ 充电过程:电场能在增加,磁场能在减小,回路中电流在减小,电容 器上电量在增加。
高二物理电磁振荡整理知识点
高二物理电磁振荡整理知识点电磁振荡是高中物理中重要的内容之一,也是电磁学的基础。
在本文中,我们将对高二物理电磁振荡的知识点进行整理和总结,以供学生复习和巩固。
1. 电磁场的概念电磁场是指电荷或电流所产生的空间中存在的物理量,它包括电场和磁场两部分。
电场是由电荷产生的作用力,在空间中可以用电场线表示;磁场是由电流产生的作用力,在空间中可以用磁感线表示。
电磁场的性质主要有强度、方向和分布等。
2. 电磁振荡的基本概念电磁振荡是指在电磁场中,电磁波或者电磁信号以一定的频率在空间中传播的现象。
其基本特点包括振幅、频率、周期和波长等。
电磁振荡可以通过电磁波方程模型来进行描述,其中包括电场和磁感应强度的变化规律。
3. 电磁振荡的物理量在电磁振荡中,有一些重要的物理量需要了解。
(1) 振幅:振幅是指电磁振荡的最大偏移量,表示波的振动幅度。
(2) 频率:频率是指电磁波在单位时间内的振动次数,通常用赫兹(Hz)来表示。
(3) 周期:周期是指电磁波振动完成一个完整的周期所需的时间,通常用秒(s)来表示。
(4) 波长:波长是指电磁波振动完成一个完整的波长所需的距离,通常用米(m)来表示。
4. 电磁振荡的类型电磁振荡可以分为两种类型,即机械振荡和电磁振荡。
(1) 机械振荡:机械振荡是指由于机械系统的周期性运动而产生的振动。
例如,弹簧振子、单摆等都属于机械振荡。
(2) 电磁振荡:电磁振荡是指由于电磁场的周期性变化而产生的振动。
典型的例子包括电磁波、交流电等。
5. 电磁振荡的应用领域电磁振荡的应用非常广泛,涉及电信、无线通信、雷达、电磁感应等众多领域。
(1) 电信领域:电磁振荡在电信领域中被广泛应用,可以用于传输和接收信息。
(2) 无线通信领域:无线通信是指不通过物理连接的方式进行信息传输,电磁振荡可以实现无线通信的传输和接收。
(3) 雷达领域:雷达是宇航和军事等领域中常用的一种目标检测和测距的设备,它利用电磁波的速度和反射来实现对目标的探测。
高中物理电磁振荡
示,可知
A(
)
A、电容器中的电场强度正在增大
L
C
B、线圈中磁感强度正在增大
C、该时刻电容器带电量最多 D、该时刻振荡电流达最大值
由磁场方向可 判断回路中电 流方向,进而 判断是充电还 是放电
高中物理电磁振荡
六、电磁振荡的周期和频率
1.周期T:电磁振荡完成一次周期性变化需 要的时间.
2.频率f:一秒种内完成周期性变化的次数. 3.LC回路的周期和频率:
一、振荡电流:
实验:
G
如图:先把开关板到电池组 一边,给电容器充电。稍后 再把开关板到线圈一边,让 电容器通过线圈放电。
L
C
S
1.振荡电流:这种电路产生的大小和方向做周期性变化的电流,叫振荡电流。
2.能够产生振荡电流的电路叫振荡电路。如图所示是一种简单的振荡电路,称 为LC振荡电路。
3.LC回路产生的振荡电流按正弦规律变化。
充电
−
+
放电
高中物理电磁振荡
+ −
充电
六、电磁振荡的周期和频率
1.周期T:电磁振荡完成一次周期性变化需 要的时间.
2.频率f:一秒种内完成周期性变化的次数. 3.LC回路的周期和频率:
T=
f=
1 注:LC回路的周期和频率只取决于电感线圈的自感系数和电容器的
电容,2与电容L器C带电量、板间电压及回路中的电流都无关. 2 LC 4.T、L、C、f的单位分别是秒、享、法、赫.
q
i
o t
o
t
E o
t
电场能
B
o
t
磁场能
o
t
o
t
高中物理电磁振荡
高二物理电磁振荡同步练习1
3.1 电磁振荡同步练习11.在LC回路产生电磁振荡的过程中,下列说法正确的是()A.电容器放电完毕时刻,回路中磁场能最小。
B.回路中电流值最大时刻,回路中磁场能最大C.电容器极板上电荷最多时,电场能最大D.回路中电流值最小时刻,电场能最小2.在LC回路中的电容器刚好放电完毕时,下列说法正确的是()A.电场能正向磁场能转化B.磁场能正向电场能转化C.电路里电场最强D.电路里磁场最强3.在LC回路产生振荡电流的过程中()A.振荡电流与电场能同时出现最大值B.振荡电流与磁场能同时出现最大值C.电流减弱时,电容器充电D.电流增强时,电容器充电4.LC振荡电路中电容器两板间电压最大时,有()A.电感L中的电流最大B.电感L中的电流为零C.电容C两板上所带电量最大D.电容C上所带电量为零5.LC回路振荡电流为零时,有关能量E及电容器电量Q变化,不正确的说法是()A.电容C放电完毕,Q为零,E磁最大B.电容C开始充电,Q将增多,E电最大C.电容 C开始放电,Q将减少,E磁最大D.电容C充电完毕,Q将减少,E磁最大6.甲、乙、丙三个LC回路,甲和乙线圈的电感相同,甲电容是乙电容的100倍,乙和丙的电容相同,丙线圈的电感是乙的36倍.那么,甲、乙、丙三个振荡回路中,振荡电流的频率之比为_____.7.如图4中LC振荡电路的周期为T=2×10-2s。
从电流逆时针最大开始计时,当t=3.4×10-2s时,电容器正处于_____状态;这时电容器上极板α的带电情况为_____。
8.①如图5振荡电路中电感L=300μH,电容器C的范围为270PF~25PF,求振荡电流的频率范围;②若电感L=10mH,要产生周期T=0.02s的振荡电流,应配制多大的电容?1.BC2.D3.BC4.BC5.BCD6.3:30:57.充电、正8.①1.8×106Hz~0.56×106Hz②10-3F。
人教版高中物理选择性必修第2册 第四章 电磁振荡与电磁波 第1、2节 电磁振荡 电磁场与电磁波
ห้องสมุดไป่ตู้
[对点练清]
1. 如图所示,表示 LC 振荡电路某时刻的情况,以下说法正确
的是
()
A.电容器正在充电
B.电感线圈中的磁场能正在减小
C.电感线圈中的电流正在减小
D.此时自感电动势正在阻碍电流的增加
解析:根据磁感线的方向可以判断电流方向是逆时针,再根据电容器极板上带电
恒定的磁场
定的电场
不均匀变化的电场在周围空间产 不均匀变化的磁场在周围空间产生
生变化的磁场
变化的电场
振荡电场产生同频率的振荡磁场 振荡磁场产生同频率的振荡电场
2.对电磁场的理解 (1)电磁场的产生
如果在空间某区域中有周期性变化的电场,那么它就在空间引起周期性变 化的磁场;这个变化的磁场又引起新的变化的电场……于是,变化的电场 和变化的磁场交替产生,形成了不可分割的统一体,这就是电磁场。 (2)电磁场与静电场、磁场的比较 三者可以在某空间混合存在,但由静电场和磁场混合的空间不属于电磁 场。电磁场是电场、磁场相互激发,相互耦连形成的统一体。电磁场由近 及远传播,形成电磁波,如图所示。
2.判一判
(1)电磁波在真空中和介质中传播的速度相同。
(×)
(2)只要有电场和磁场,就能产生电磁波。
(×)
(3)变化的磁场产生的电场的电场线是闭合曲线。
(√ )
3.想一想 如图所示,为某电路的电场随时间变化的图像,那么,该变 化的电场能否在空间产生电磁波? 提示:电场均匀变化,产生的磁场恒定不变,故不会在空间产生电磁波。
[解析] 玻璃圆环所在处有均匀变化的磁场,在周围产生稳定的涡旋电 场,对带正电的小球做功。由楞次定律,判断电场方向为顺时针方向。在电 场力作用下,小球先沿逆时针方向做减速运动,后沿顺时针方向做加速运动。 小球在水平面内沿玻璃圆环半径方向受两个力作用:环的弹力 FN 和磁场的洛 伦兹力 F=Bqv,而且两个力的矢量和时刻等于小球做圆周运动的向心力。考 虑小球速度大小、方向以及磁场强弱的变化,弹力 FN 和洛伦兹力 F 不一定始 终在增大。磁场力始终与小球做圆周运动的线速度方向垂直,所以磁场力对 小球不做功。
高二物理电磁振荡知识点
高二物理电磁振荡知识点电磁振荡是高中物理学习内容的重要部分,也是理解和应用电磁学原理的基础。
本文将深入探讨高二物理电磁振荡的相关知识点,包括电感、电容、振荡电路以及电磁波等。
一、电感(inductance)电感是导线或线圈对电流变化产生的自感现象。
它是由磁场的变化所引起的电动势。
电感的单位是亨利(H)。
1. 感应电动势(emf)当电流在导线中产生变化时,导线自身将产生感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与电流变化率成正比。
2. 自感性(self-inductance)自感性是指导线或线圈内电流变化引起的感应电动势。
根据自感性的性质,自感性越大,电感值也越大。
二、电容(capacitance)电容是指电容器存储电荷的能力。
它是由两个导体之间的绝缘介质隔离而形成的。
1. 电容器的基本知识电容的大小取决于电容器的结构和材料。
电容的单位是法拉(F)。
通常,我们使用符号C来表示电容。
2. 充电和放电过程通过连接电源,电容器将充电至其最大容量。
在断开电源连接时,电容器会从正极向负极逐渐放电。
三、振荡电路(oscillatory circuit)振荡电路是指在电感和电容的作用下产生振荡现象的电路。
1. 串联振荡器串联振荡器包括一个电感、一个电容以及一个电阻。
在电路中,电感和电容之间不断交换储存的能量。
2. 并联振荡器并联振荡器由电感、电容和一个电阻组成。
电路中的电感和电容周期性地存储和释放电荷。
四、电磁波(electromagnetic wave)电磁波是由振荡的电场和磁场相互作用而形成的波动现象。
1. 电磁波的特性电磁波具有一定的波长、频率和速度。
它们可以在真空中传播,并且在不同介质中的传播速度不同。
2. 光的本质光是一种电磁波,它具有波动和粒子性的双重特性。
光的波动性可以解释光的干涉、衍射和偏振现象。
以上是高二物理电磁振荡的相关知识点。
通过深入了解这些知识,我们可以更好地理解电磁学的基本原理,并将其应用于日常生活和实际工作中。
【单元练】2021年高中物理选修2第四章【电磁振荡与电磁波】知识点(答案解析)(1)
一、选择题1.电磁波已广泛运用与很多领域,下列关于电磁波的说法符合实际的是()A.电磁波不能产生衍射现象B.常用的遥控器通过紫外线脉冲信号来遥控电视机C.根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D.不同频率的光在真空中传播的速度不同C解析:CA.电磁波是横波,波都能发生干涉和衍射现象,选项A错误;B.常用红外线作为脉冲信号来遥控电视,选项B错误;C.由于波源与接受者的相对位移的改变,而导致接受频率的变化,称为多普勒效应,所以可以判断遥远天体相对于地球的运动速度,选项C正确;D.不同频率的光在真空中传播的速度相同,选项D错误。
故选C。
2.下列判断正确的是()A.机械波既有横波又有纵波,而电磁波只有纵波B.机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象C.电磁波和机械波传播都需要介质D.在双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为红光,则相邻干涉条纹间距变窄B解析:BA.机械波既有横波又有纵波,而电磁波只有横波,故A错误;B.干涉和衍射是波的特有性质,机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象,故B正确;C.电磁波的传播不需要介质,机械波的传播需要介质,故C错误;D.光的干涉条纹间距L xd λ∆=若仅将入射光由绿光改为红光,由于波长变大,故条纹间距变大,故D错误;故选B。
3.关于电磁波,下列说法正确的是()A.变化的电场和变化的磁场由近及远向外传播,形成电磁波B.电磁波是一种物质不能在真空中传播C.红外线的波长比X射线的波长短D.电磁波能传播信息,但不能传播能量A解析:AA. 变化的电场和变化的磁场由近及远向外传播,形成电磁波,A正确;B. 电磁波是一种物质,能在真空中传播,B错误;C. 红外线的波长比X射线的波长长,C错误;D. 电磁波能传播信息,也能传播能量,D错误。
故选A。
4.微波炉是通过微波加热食物的。
所谓的微波是指频率在300MHz~3000GHz 之间的电磁波。
若某微波的频率为1500MHz ,电磁波在真空中的速度8310m/s c =⨯,则该微波的波长为( )A .0.002mB .0.02mC .0.2mD .2m C解析:C根据波长公式得 =0.2m c fλ= 故ABD 错误,C 正确。
高中物理第4章电磁振荡与电磁波1电磁振荡教科版选择性必修第二册
列说法正确的是( C )
甲
A.回路中的磁场能正在向电场能转化
乙
B.电路1中电容为电路2中电容的4倍
C.电路2中的电流最大时,电路1中的电流也一定最大
D.电路2中电容器的最大电荷量与电路1中电容器的最大电荷量相等
1 2 3 4
解析 根据安培定则可知,图甲中电流从电容器流出,电容器在放电,电场能
A.电容器上极板带负电,下极板带正电
B.电容器极板上电荷量正在减小
C.电场能正在向磁场能转化
D.电容器正在放电
解析 在振荡电路中,当电容器充电时,电流减小,电容器上的电荷量增大,此
时,磁场能转化为电场能,根据题中电流的方向可以判断,此时电容器在充
电,电容器电荷量增大,电容器上极板应该带负电,下极板带正电,故A正
电—充电的过程,此后电容器再放电、再充电,周而复始,于是电路中就出
现了周期性变化的振荡电流。
(4)电磁振荡:电场和磁场周期性的相互转变的过程也就是
磁场能
电场能
周期性相互转化的过程,这种现象叫电磁振荡。
和
2.无阻尼振荡和阻尼振荡
(1)阻尼振荡:振荡电路中的能量逐渐损耗,振荡电流的
振幅 逐渐减小,
直到停止振荡。
充电,故A错误;电容器正在充电,电容器上的电荷量正在增大,振荡电流正
在减小,即磁场能正在减小,电场能正在增大,磁场能正在向电场能转化,故
B、D错误;振荡电流正在减小,根据楞次定律,电感线圈中的自感电动势正
在阻碍电流的减小,故C正确。
探究点二
电磁振荡的周期和频率
导学探究
如图所示的电路,如果仅将线圈更换为自感系数L更大的线圈,将开关S掷向
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